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研究与探讨
!#年第 $期
摘 要：研究苦荞发芽过程中黄酮类化合物的变化规律。苦荞发
芽过程中通过改变温度、光照等条件和喷洒乙烯利处理，
能够明显刺激次级代谢产物黄酮的生成和提高苯丙氨酸
氨解酶（!#）活性，!# 活性与黄酮含量变化基本上是
相符的，!# 活性升高，黄酮合成量也增加。
关键词：苦荞，黄酮，影响因素，苯丙氨酸氨解酶
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中图分类号：!#$%&$ 文献标识码：’
文 章 编 号 ：$%%#(%)%*（#%%*）$%(%$%*(%)
刘金福，李晓雁，孟蕊
（天津农学院食品科学系，天津 $%%$&’）
收稿日期：(%%)*%(*(%
作者简介：刘金福+,-),*），男，硕士，教授，研究方向：食品科学与
发酵。
荞麦营养丰富，最为重要的是含有极为丰富的
生物活性成分——黄酮类化合物，尤其是苦荞，其黄
酮含量比甜荞高 $%+$%% 倍 ,$-。苯丙氨酸解氨酶
./0123454526215778265(43591:;’<=是连接初级代谢和
苯丙烷类代谢、催化苯丙烷类代谢第一步反应的酶，
是苯丙烷类代谢的关键酶和限速酶，也是苯丙烷类
代谢途径中研究最多的酶 ,#-。研究表明，;’< 活力高
低与黄酮类次生物质的形成有非常重要的关系。在
荞麦萌发生长的早期，酶活力很低，随着生长过程的
发展酶活力不断增高，达到高峰后，酶活力又趋于下
降。黄酮含量伴随着 ;’<活力的变化而变化，但有一
定的滞后性。萌发初期 ;’<活力已升至一定水平，但
此时的黄酮含量与萌发前差异不大，以后随着 ;’<
活力的增强黄酮含量逐步增高，在萌发中后期 ;’<
活力开始下降，而黄酮含量的增加趋于平缓，萌发后
期黄酮含量才下降,)-。可见，通过增强 ;’<的活力，可
以提高黄酮的含量。;’<是一种诱导酶:可以受多种因
素的诱导。当植物受到外界刺激时，植物体通过其自
身生长发育调节，使得 ;’<活性升高，从而促使黄酮
类化合物的合成。影响 ;’<活性的因素很多，温度、光
照、诱导剂等都可以刺激 ;’<，使其活性升高,>+?-。本文
研究苦荞发芽过程中黄酮类化合物的变化规律，并
通过改变温度、光照、添加诱导物等发芽条件，观察
苦荞中黄酮和影响黄酮类化合物合成的关键酶 ;’<
的变化情况，探讨提高苦荞黄酮含量的有效途径。
$ 材料与方法
$%$ 材料与仪器
黑苦荞种子 山西苦荞协会提供；芦丁标准试
剂 生化试剂，上海试剂二厂；甲醇、无水乙醇、亚硝
酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、<(苯丙氨酸 均为分析纯；
>%@乙烯利溶液。
云航空仪表有限公司；E12FG8H ()?C#% 离心机，
HBI(J#>%’ 型电热恒温鼓风干燥箱，!H’(K%%# 四
孔恒温水浴锅，全自动光电分析天平，?C# 紫外光栅
分光光度计。
$%! 实验方法
$&#&$ 苦荞的发芽 苦荞喜欢凉爽而湿润的气候，
其种子从浸泡到出苗，主要取决于气温和水分,C-。苦
荞种子发芽的最低温度为 ?+KL，约经 $CF 左右出
苗。随着温度的提高，发芽速度加快，温度高于 #%L
苦荞发芽过程中
促进黄酮合成的因素初探
!#
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2006.10.026
!#年第 $期
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研究与探讨
时发芽最快，在 !#$ 即可整齐出苗；苦荞发芽的最
高温度 !%!&’。本实验采取实验室无土培养，用水
浸泡使其萌发。第 ($浸泡要充分，要使水没过种子，
使种子充分吸水，浸泡 )*+。第 )$要将种子放在浸湿
的干净滤纸上继续培养，但此时纸保持滤纸湿润即
可，水分不能过多，以免妨碍种子呼吸，从而影响萌
发。以后每天必须给种子换水，以免微生物滋生，影
响种子发芽。本实验苦荞发芽采用 !组平行实验。
(,),) 苦荞总黄酮提取与测定 本实验采用甲醇提
取法提取苦荞及发芽苦荞中的总黄酮-&.。以芦丁作标
准样，分光光度法测定总黄酮含量，得芦丁浓度 / 与
吸光度 0的关系曲线的回归方程式：
/12,233*042,22()，5)12,333*
苦荞中的黄酮含量用它所含的总黄酮重占其干
重的百分比来表示，其计算公式为：
总黄酮含量（6）1-/7)#78(22 9 (:. 9 8;7(222:7(226
式中 /12,233*0<42,22()，= 9 >；(224提取液定容
体积 (22;>；(4吸取的 (;> 提取液；)#4待测液定容
体积 )#;>；;4称取的待测干粉的质量，=。
(,),! ?0> 的提取与活性的测定 利用离心盐析法
进行 ?0>的提取。苦荞的幼芽中存在着丰富的 ?0>，
通过对细胞的破碎使酶释放到溶液中。根据酶和杂
蛋白在高浓度盐溶液中的电荷性和溶解度的不同，
可以进行分级沉淀，以达到酶的初步分离提纯。
利用紫外分光光度法测定 ?0>的活性-3.。?0>催
化 >4苯丙氨酸形成反式肉桂酸，根据反式肉桂酸在
!1)32@;处有吸收，在 (A;光程下每变化 2,2(BC 就
有 (= 反式肉桂酸量变化。本实验以每小时在
)32@;处 2,2(BC变化为一个酶活性单位。
! 结果与分析
!%$ 温度对黄酮合成的影响
苦荞萌发的最适温度为 )2’左右，种子在 !#$
内出芽。为了便于研究不同温度培养下，萌发的苦荞
中黄酮的变化规律，使种子出芽速度不至于相差过
大，本实验选定三个温度段分别作为萌发条件，即适
宜温度 )2’，低温 (#’及高温 )&’，总黄酮含量随时
间变化曲线见图 (。
由图 ( 可看出，在适宜温度下，总黄酮含量在前
%$随时间呈上升趋势，在第 %$ 时含量达到最高，最
高点的总黄酮含量为 ),D*6，第 %$ 以后黄酮含量开
始下降。
低温下总黄酮含量随时间呈上升趋势，由于低
温下萌发较缓慢，因此在第 D$ 总黄酮含量仍未知是
否已经达到最高峰，第 D$ 相对前几天含量最高，为
!,2!6。
高温下总黄酮含量随时间呈上升趋势，由于高
温下萌发较迅速，因此在第 !$ 就达到最高峰，最高
点的总黄酮含量为 !,2*6，第 !$ 以后黄酮含量开始
下降。
!%! 温度刺激对黄酮合成的影响
为进一步研究温度对黄酮含量的影响，在适宜
温度（)2’）培养过程中，待到黄酮生成最高峰值的前
($，突然降低或升高培养温度，观察总黄酮含量变
化，结果见图 )。
突然降低或升高培养温度均可刺激黄酮类次级
代谢产物的合成。降温处理后，总黄酮含量为 !,)%6，
相比未降温时的峰值 ),D*6而言，增长了 (&,3&6。升
温处理后，总黄酮含量为 !,)26，相比未升温时的峰
值 ),D*6而言，增长了 (%,D36。
!%& 光线对黄酮合成的影响
苦荞的培养温度保持 )2’不变，培养到第 #$，改
变光照条件，用紫外光线、蓝光和无光照处理 *+，待
第 %$ 取出，经测定紫外灯照射处理，总黄酮含量为
!,D&6，与正常培养比较，其总黄酮含量 ),D*6，增长
了 !D,3%6；经蓝光照射处理后总黄酮含量为 !,#D6，
增长了 !2,)36；经无光处理后的总黄酮含量为
),(36，降低了 )2,2D6，见图 !。
!#
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研究与探讨
!#年第 $期
!%& 诱导剂’乙烯利对黄酮合成的影响
研究表明，外源植物激素可以诱导 !#基因的
表达$%&。!# 常伴随植物体内乙烯的增加而积累，乙
烯利（乙烯）作为外源植物激素可诱导植物中 !#基
因的表达，明显提高 !#活性，其最适作用浓度为
’(()* + #。本实验通过向萌发的苦荞中喷洒乙烯利，
观察黄酮含量变化。
苦荞的培养温度保持 ,(-不变，培养到第 ./，向
其中喷洒 ’(()* + #乙烯利激素溶液，待到转天取出，
经测定总黄酮含量为 01.%2，与正常培养比较，其总
黄酮含量增长了 341.,2，见图 0。
!%( 不同因素作用前后 )*+ 的活性变化与黄酮含
量的关系
对上述六个条件：降温、升温、紫外线、蓝光、无
光及乙烯利，处理前后的 !#活性进行测定，来观察
!#活性与黄酮含量的关系，见图 .。
处理后的 !# 活性与处理前相比都有所提高，
即降温处理后酶活性上升了 (1. 个活性单位；升温处
理后酶活性上升了 (15 个活性单位；紫外线处理后上
升了 61( 个活性单位；蓝光处理后上升了 613 个活性
单位；无光处理后上升了 (1% 个活性单位；乙烯利处
理后上升了 ’13个活性单位。
!# 活性与黄酮含量变化基本上是相符的，
!# 活性升高，黄酮合成量也增加。在无光照处理
时，虽然 !#活性升高，但黄酮合成量没有增加。造
成这种情况的原因可能是：71!#虽与黄酮的合成有
关，是关键酶，但并非是影响黄酮合成的直接酶。无
光条件下可能会影响直接作用于黄酮合成途径的酶
的合成或活性，从而影响了黄酮的生成；81由于无光
条件下，阻碍了光合作用的进行，继而影响了初级代
谢产物的合成，也减少了次级代谢产物的生成，即合
成黄酮的原料减少，黄酮的生成受到影响。
, 结论
苦荞发芽过程中通过改变温度、光照等条件都
能够明显刺激次级代谢产物黄酮的生成。外源植物
激素乙烯利作为诱导剂在苦荞发芽过程中可显著提
高黄酮的合成量。在苦荞发芽过程中改变温度、光照
等条件和喷洒乙烯利处理，都能够提高 !# 活性，
!# 活性与黄酮含量变化基本上是相符的，!# 活
性升高，黄酮合成量也增加。但在无光照处理时，会
影响黄酮的合成。
苦荞中的黄酮类物质具有降血压、降血脂和降
糖等生理功能，是苦荞最主要的生物活性成分之一，
具有很高的药用价值。在苦荞萌发发芽过程中，改变
发芽条件，刺激胁迫苦荞中黄酮类物质的生成，提高
苦荞中黄酮类物质的含量，对黄酮类物质的高效提
取和制备及相关产品的开发具有重要意义。
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一套《食品工业科技》在手 纵观食品工业发展全貌
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